10.2. Превращение энергии и общий обмен веществ

В процессе обмена веществ постоянно происходит превращение энергии: потенциальная энергия сложных органических соедине­ний, поступивших с пищей, превращается в тепловую, механи­ческую и электрическую. Энергия расходуется не только на под­держание температуры тела и выполнение работы, но и на воссоз­дание структурных элементов клеток, обеспечение их жизнедея­тельности, роста и развития организма.

Теплообразование в организме имеет двухфазный характер. При окислении белков, жиров и углеводов одна часть энергии исполь­зуется для синтеза АТФ, другая превращается в теплоту. Теплота, выделяющаяся непосредственно при окислении питательных ве­ществ, получила название первичной теплоты. Обычно на этом этапе большая часть энергии превращается в тепло (первичная теплота), а меньшая используется на синтез АТФ и вновь аккуму-

Таблица 10.1. Краткие сведения о витаминах

Витамин

Суточная

Потребность

взрослого

человека

Основные источники

Физиологическое действие и основные нарушения, возникающие при недостатке

Водорастворимые витамины

50—100 мг

1,4—2,4 мг

С (аскорбиновая кислота)

В| (тиамин)

В₂ (рибофлавин) 2—3 мг

Перец, укроп, зеленый лук, томаты, капуста, картофель, ли­моны, земляника, черная смо­родина, шиповник, печень

Зерновые и бобовые культу­ры, печень, почки, сердце

Зерновые и бобовые куль­туры, печень, почки, мясо, серд­це, молоко, яйца

Биологическая роль, вероятно, связана с участием в окис­лительно-восстановительных процессах. При дефиците вита­мина снижается использование белка. Витамин участвует в образовании коллагена сосудистой стенки, повышает антитоксическую функцию печени.

Специфическое действие — предупреждение гиповитами­ноза и цинги.

Общее действие — обеспечение оптимального состояния внутренней среды и устойчивости организма к инфекциям и интоксикациям.

При авитаминозе возникает цинга; поражаются стенки кровеносных сосудов, развиваются мелкие кровоизлияния в коже, кровоточивость десен

Участвует в обмене углеводов, белков и жиров; обеспе­чивает нормальный рост; повышает двигательную и секре­торную деятельность желудка; нормализует работу сердца.

При авитаминозе развивается заболевание бери-бери, основными проявлениями которого являются полиневрит, нарушения деятельности сердца и желудочно-кишечного тракта

Влияет на рост и развитие плода и ребенка.

При авитаминозе у взрослых поражаются глаза [васку-ляризация роговицы, воспаление, помутнение хрусталика (катаракта) ]. Кроме того, поражается слизистая оболочка рта

Продолжение

Витамин

Суточная

потребность

взрослого

человека

Основные источники

Физиологическое действие и основные нарушения, возникающие при недостатке

РР (никотиновая кислота)

14—15 мг Говядина, печень, почки,

сердце, рыба — лосось, сельдь

В₃ (пантотеновая 10 мг

кислота)

Бобовые и зерновые культу­ры, картофель, печень, яйца, рыба — лосось, семга и др.

В₆ (пиридоксин) 1,5—3 мг

Вс (фолиевая кис­лота)

Зерновые и бобовые культу­ ры, говядина, печень, свинина, баранина, сыр, рыба — тунец, треска, лосось и др. Синтези­ руется микрофлорой кишеч­ ника 400 мкг Салат, капуста, шпинат, то-

маты, морковь, пшеница, рожь, печень, почки, говядина, яйца. Синтезируется микрофлорой кишечника

Bi2 (цианкобаламин) 3 мкг

Печень- рыб, печень и почки рогатого скота. Синтезируется микрофлорой кишечника

Н (биотин)

150—200 мкг Горох, соя, цветная капуста,

грибы, пшеница, яичный жел­ток, печень, почки, сердце

Участвует в реакциях клеточного дыхания и промежу­точного обмена, нормализует секреторную и моторную функции желудочно-кишечного тракта и функции печени.

При авитаминозе развивается пеллагра, характеризую­щаяся воспалением кожи (дерматит), расстройствами функ­ций желудочно-кишечного тракта (понос), поражением сли­зистых оболочек рта и языка, нарушениями психики

Необходим для синтеза жирных кислот, стероидных гор­монов, ацетилхолина и других важных соединений.

При авитаминозе возникают слабость, быстрая утомляе­мость, головокружения, дерматиты, поражения слизистых оболочек, невриты

Обладает широкой биологической активностью. Принимает участие в обмене белков и построении ферментов, регули­рующих обмен аминокислот: участвует в обмене жиров, являясь липотропным фактором; влияет на кроветворение.

При авитаминозе могут возникать эпилептиформные су­дороги, развивается гипохромная анемия

Влияет на синтез нуклеиновых кислот, аминокислот; на­ходится в хромосомах и служит важным фактором размно­жения клеток. Стимулирует и регулирует кроветворение.

При авитаминозе развиваются спру, анемия

Всасывается, соединившись с белком желудочного сока (внутренний фактор Касла). Цианкобаламин называют еще внешним фактором Касла. Влияет на гемопоэз. При авитаминозе развивается злокачественная анемия При употреблении большого количества сырого яичного белка биотин связывается и развивается авитаминоз, прояв­ляющийся дерматитом

Жирорастворимые витамины

А (ретинол)

1,5 мг (5000 ME)

D (кальциферолы) 2,5 мкг

(100 ME)

Е (токоферолы) 10—12 мг

К (филлохиноны) 0,2—0,3 мг

Животные жиры, мясо, рыба, яйца, молоко

Печень рыб, икра, мясо жир­ных рыб, печень млекопитаю­щих и птиц, яйца

Растительные масла, зеленые листья овощей, яйца

Шпинат, капуста, томаты, пе­чень. Синтезируется микрофло­рой кишечника

Оказывает специфическое влияние на функции зрения и размножения. Общее системное действие проявляется в обеспечении нормального роста и развития. Участвует в образовании зрительных пигментов, обеспечивает адаптацию глаз к свету.

При авитаминозе возникают нарушение сумеречного зре­ния, пролиферация эпителия и его ороговение, повреждение роговицы глаз (ксерофтальмия и кератомаляция)

Регулирует обмен кальция и фосфора. При недостатке в детском возрасте развивается рахит (нарушается процесс костеобразования вследствие уменьшения содержания в костях солей кальция и фосфора)

Обладает противоокислительным действием на внутри­клеточные липиды, предохраняет липиды митохондрий от пероксидации; предохраняет эритроциты от гемолиза.

При авитаминозе развиваются дистрофия скелетных мышц, ослабление половой функции

Участвует в синтезе протромбина и других прокоагулян-тов; способствует нормальному свертыванию крови.

При авитаминозе возникают увеличение времени сверты­вания крови, желудочно-кишечные кровотечения, подкожные кровоизлияния

лируется в ее химических макроэргических связях. Так, при окис­лении углеводов 22,7% энергии химической связи глюкозы в про­цессе окисления используется на синтез АТФ, а 77,3% в форме первичной теплоты рассеивается в тканях. Аккумулированная в АТФ энергия используется в дальнейшем для механической рабо­ты, химических, транспортных, электрических процессов и в ко­нечном счете тоже превращается в теплоту, обозначаемую вторич­ной теплотой. Следовательно, количество тепла, образовавшегося в организме, становится мерой суммарной энергии химических связей, подвергшихся биологическому окислению. Поэтому вся энергия, образовавшаяся в организме, может быть выражена в единицах тепла — калориях или джоулях.

Для определения энергообразования в организме используют прямую калориметрию, непрямую калориметрию и исследование валового обмена.